AOI 檢測系統的評估

AOI 檢測系統的評估

通常一個檢測系統有幾個關鍵的要素

 

速度

指每分鐘要檢測幾個樣品。例 120個/分，15個/秒或4公尺/分等。

 

精度

最小須被檢出的瑕疵或單位尺寸；例 0.05mm 或0.5um 等等，通常檢出精度0.05mm 相機的解析度 只少須提高3倍到10倍也就是0.0166mm或0.005mm。因為相機畫素與畫素之間無法銳利到邊緣一個畫素就看得清楚，3個以上可以有98%以上的正確判斷率，10個畫素可以有99.7%以上的穩定度。但成本會增加好幾倍因此業界通常取3-5倍做一個取捨。如果檢出的精度與相機的解析度相同，量測的穩定度或精確度就只能達到50%。這是一般沒有經驗或經費有限可能會犯的風險。

辨識率與容許誤差率

一般肉眼可以檢測的物件，用人檢測錯誤率約1%，雙重人力檢測會降到萬分之2-3。採用AOI 檢測容許誤差率訂在1% 是以人力替代的概念，業界標準在1%-0.3%之間反之檢出率就是99%-99.7%。這是一個高難度的目標。要達到這個目標又有另一個概念。因為標準SOP是人訂的。有些物件很容易辨識有些則很難。可以把辨識的等級分成三個，隨便一個人都可以看出來的為A級，需經由專業人士指導才看得出瑕疵的為B級，只有專業人士才看得見的瑕疵為C級。通常A級辨識率AOI 應達到99.7%以上，B級50% ，C級 0-10%。這樣的界定可以有效的化解AOI機台檢測期望值的紛爭。

視野(FOV)

檢測物件為100%，相機的FOV 至少要110%-120% 要看機構配合精準度而定，機構和控制的精準度愈高就可以愈接近100%。例如 檢測一個物件20mmX20mm 以平移式和轉盤式的機台而言，若觸發拍攝的精度在0.5mm以內 FOV 採用22mmX22mm 是很合適的。反之若是大於1mm以上的公差 FOV 就該採用24mmX24mm 比較適當。有些特別的檢測技術需要用FOV去轉成高景深，以便可以達成檢測的需求。這個技術早期是很有價值的，隨著鏡頭技術的發展，高景深的鏡頭只要付出代價就可以得到。在線掃相機的FOV可視為線掃寬度X長度(寬度長)。

AOI系統架構與穩定度 

AOI系統有五個部分 A(相機+鏡頭) B(光源) C電腦 D控制系統 E機構。在這五個部分當中連結相機和電腦的線也很重要 它會有好幾種介面 BNC(類比低速) USB2.0(低速) GigE(中速) USB3.0(高速) USB3.1(高速) CAMERA LINK (高速)。通常檢測中在高速系統上 會比較容易出問的的是掉張的問題，也就是每秒要計算10張以上，但是因為每張的運算量不同，會造成降速的時候掉張漏檢。通常先要做好系統壓力測試，例如可以做到每秒20張的運算能力，光源，機構和控制系統調整在每秒15張就會很穩定。高速高畫素相機通常會配合高速的介面，相對的運算的能力調配也很重要。如果是選用套裝系統如(歐姆龍 基恩斯 康奈斯等)就會受限於他們機型的運算力。
 

一般採用自行開發OpenCV(Open Source Computer Vision Library)視覺原始碼演算庫的和開發商的工具庫，就有可選擇使用CPU運算或MCU運算(加速卡)。來加速的的運算能力。一個好的解法可以讓系統處理2M照片從10張/秒提升到100張/秒。這就取決於工程師的經驗和能力了。